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华科汽车激光焊接技术打破垄断 协同创新获国家科技进步奖一等奖

2016-01-09 08:47
PokerJoker
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  打破国外技术垄断,在300多家车企中广泛使用,并在国际上占有一席之地。在2015年国家科学技术奖励大会上,来自华中科技大学的“汽车制造中的高质高效激光焊接、切割关键工艺及成套装备”项目获得国家科学技术进步一等奖,也成为湖北省高校作为第一完成单位获得的首个科技进步一等奖。

拼焊过程

拼焊机组

通用生产线

  通过高校基础研究、企业应用验证与推广并获得市场好评。这一项目真正意义上实现了“学研产用”结合。

  这一项目包含了哪些人的艰苦攻关?这一大团队是如何实现协同合作,研发出”又叫好又叫座”的项目?

  高校汽车激光焊接技术打破海外垄断

  20世纪80年代中期,作为国内激光技术领域的佼佼者,华科校拿下了国家“七五”重大攻关项目。此时,国内对于激光加工的研究方兴未艾,华中科技大学成为了国内最早起步的研究单位之一。

  神龙汽车有限公司成立初期,在其汽车零部件国产化的过程中遇上了麻烦:在生产的汽车变速箱中有两个齿轮及其垫片需要焊接。这两个齿轮体积虽小,可在汽车实际运作过程中,要承受的扭矩却达到540N?m。这对其焊接工艺有了十分苛刻的要求。学校得知此事后,主动提出承接这一技术的攻关。

  神龙公司的法方代表最初并不相信中国人也能完成这一焊接技术。法方代表在收到焊接完成的3套成品以后,甚至带回欧洲总部进行检测。最后的实验结果证明,这两片齿轮的精巧焊接技术已经完全为华科激光加工技术团队掌握。最终,借由该校与企业共同成立的产业化公司,实现了将理论转换为技术,最终形成生产力的转变。

  成功秘诀是协同创新

  20世纪90年代初期,国家计委为促进高等院校基础实验室研究成果转化为实际生产力,规划了国家工程研究中心建设项目。1994年,正式批准以华中理工大学(现华中科技大学)为依托建设激光加工国家工程研究中心,其后改制为华工激光工程有限责任公司。这为日后完成“学研产用”一体化奠定了坚实的基础。

  适逢新世纪我国汽车工业大发展,来自机械学院、材料学院、激光加工国家工程研究中心、激光技术国家重点实验室等单位的激光加工研究团队,将目光投向以高品质高效率激光焊接、切割为代表的汽车制造工艺与装备。

  由于基础理论研究薄弱,关键工艺、成套装备与系统集成的核心技术极其缺乏,我国汽车制造长期以来在激光焊接、切割等高端装备依赖进口,自主研发严重不足。国家一系列重大科技计划将其列为重点突破的创新课题。

  在邵新宇教授带领下,华中科技大学联合华工激光工程有限责任公司、神龙汽车有限公司、安徽江淮汽车股份有限公司、上海通用汽车有限公司、江铃汽车股份有限公司、长城汽车股份有限公司、武汉法利莱切焊系统工程有限公司、湖北中航精机科技有限公司、凌云工业股份有限公司等多家企业,组成了“学研产用”结合、光机电多学科交叉的研究团队。历经十二载潜心技术攻关和市场耕耘,团队研发了白车身激光焊接、不等厚板拼焊、激光非穿透紧密切割等一系列生产线,一举突破国外公司的技术垄断,在汽车制造激光加工高端装备生产中实现了国产自主化。

  项目第一完成人邵新宇谈到产学研合作的必要性时说,“这需要一套很好的机制,使各取所需。”他说,高校研究者专心格物穷理,中试基地不断提升核心技术,终端企业提高经济效益。

  三年新增销售收入50亿 313家车企使用

  据了解,成套工艺装备在神龙(标致)、长城、江淮、上汽通用、江铃(福特)等313家企业应用538台套。其中,白车身激光焊接生产线在近3年11次国际招标中10次中标,在屡次与瑞士ABB、德国KUKA、德国JENOPTIK等公司的竞争中获胜。理论成果得到英国皇家工程院院士L.Li、ASME Fellow Y.C. Shin等国际权威专家好评。用户认为“主要性能指标国际先进,部分优于国外”。

  项目成果取得了显著的社会经济效益,近三年新增销售收入54.7亿元、利税8.2亿元。完全改变了我国汽车制造中激光焊接、切割高端装备被国外垄断的局面,带动了国产装备的跨越式发展,并已推广应用到航空、航天、航海、能源等领域。2014年,项目成果获得湖北省科技进步特等奖。

  项目团队成员、中国工程院院士段正澄认为,多学科的交叉应用,与实际产品用户之间的密切联系,与装备生产单位之间的沟通协作,都是该项目能取得突破性成果的原因。同时他还表示,在数十年的“学研产用”攻关过程中,团队还培养出了一批后起之秀,“既出了成果,又出了人才。”
 

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